常 明，武玉潔，張海燕，程 瑤，張 凡，馬勝杰，于宏偉

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聚乙烯亞甲基面內(nèi)搖擺振動(dòng)二維紅外光譜研究

常 明1，武玉潔2，張海燕2，程 瑤2，張 凡1，馬勝杰1，于宏偉1

（1. 石家莊學(xué)院 化工學(xué)院，河北 石家莊 050035；2. 河北一品制藥有限公司，河北 石家莊 050035）

聚乙烯；一維紅外光譜；二階導(dǎo)數(shù)紅外光譜；四階導(dǎo)數(shù)紅外光譜；去卷積紅外光譜；二維紅外光譜

0 引言

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

低密度聚乙烯薄膜（廣東省江門市鑫峰發(fā)展有限公司生產(chǎn)）。

1.2 儀器與設(shè)備

Spectrum 100紅外光譜儀（美國(guó)PE公司）；SYD TC-01變溫控件（英國(guó)Eurotherm公司）。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備方法

采用薄膜透射紅外光譜法，單層聚乙烯薄膜固定在變溫附件上。

1.3.2 紅外光譜儀操作條件

以空氣為背景，每次實(shí)驗(yàn)對(duì)于信號(hào)進(jìn)行16次掃描累加，頻率測(cè)定范圍4000～400 cm－1；測(cè)溫范圍293～393 K，變溫步長(zhǎng)10K。

1.3.3 數(shù)據(jù)獲得及處理

一維紅外光譜數(shù)據(jù)獲得采用PE公司Spectrum Ver.6.3.5操作軟件；二階導(dǎo)數(shù)紅外光譜數(shù)據(jù)獲得采用PE公司Spectrum Ver.6.3.5操作軟件，平滑點(diǎn)數(shù)為13；四階導(dǎo)數(shù)紅外光譜數(shù)據(jù)獲得采用PE公司Spectrum Ver.6.3.5操作軟件，平滑點(diǎn)數(shù)為13；去卷積紅外光譜數(shù)據(jù)獲得采用PE公司Spectrum Ver.6.3.5操作軟件（Gamma＝2.0，Length＝10）；二維紅外光譜數(shù)據(jù)獲得采用清華大學(xué)編寫的軟件 TD Ver.4.2（Interval＝2，Contour Number＝30）；圖形處理采用Origin 8.0。

2 結(jié)果與分析

2.1 聚乙烯紅外光譜研究

2.2 聚乙烯亞甲基紅外光譜研究

2.3 聚乙烯亞甲基二維紅外光譜研究

二維紅外光譜反映的是動(dòng)態(tài)的特征，可顯著提高了傳統(tǒng)一維紅外譜圖的分辨率。二維紅外光譜包括同步二維紅外光譜和異步二維紅外光譜[10-12]。同步二維紅外光譜的對(duì)角線峰通常的一維紅外譜峰位置相符（圖3），對(duì)角線峰總是正峰，代表吸收峰對(duì)一定物理微擾的敏感程度。同步二維紅外光譜的重要信息來(lái)自對(duì)角線外的峰，稱為交叉峰，任一交叉峰對(duì)應(yīng)著兩個(gè)波數(shù)的紅外峰，它表明相應(yīng)于這兩個(gè)紅外吸收峰官能團(tuán)之間存在著分子內(nèi)的相互作用或連接關(guān)系。

圖2 聚乙烯的紅外光譜（750～700 cm－1）

異步二維紅外光譜仍呈正方形，但圖中無(wú)對(duì)角線峰，僅有對(duì)角線以外的峰，即交叉峰（圖4）。異步相關(guān)譜中的交叉峰表明與它相應(yīng)的兩個(gè)紅外吸收的行為是獨(dú)立的。因此這種交叉峰正好說(shuō)明與這兩個(gè)吸收所對(duì)應(yīng)的官能團(tuán)沒(méi)有相互連接、相互作用的相關(guān)。進(jìn)一步研究了聚乙烯的異步二維紅外光譜，相關(guān)數(shù)據(jù)及光譜解釋見表1。

圖3 聚乙烯同步二維紅外光譜（750～700cm－1）

圖4 聚乙烯異步二維紅外光譜（750～700 cm－1）

表1 聚乙烯二維紅外光譜解釋

3 結(jié)論

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Two-dimensional Infrared Spectroscopy Study of Polyethylene CH2Rocking Vibration

CHANG Ming1，WU Yu-jie2，ZHANG Hai-yan2，CHENG Yao2，ZHANG Fan1，MA Sheng-jie1，YU Hong-wei1

(1.,,050035,; 2..,,050035,)

polyethylene；one-dimensional infrared spectroscopy；second derivative infrared spectroscopy；fourth derivative infrared spectroscopy；deconvolution infrared spectroscopytwo-dimensional infrared spectroscopy；

O434.3，O433

A

1001-8891(2015)02-0161-05

2014-10-16；

2014-11-18.

常明（1975-），男，遼寧省遼陽(yáng)市人，碩士，講師。

于宏偉（1979-），男，黑龍江省哈爾濱市人，博士，副教授，現(xiàn)主要從事紅外光譜的教學(xué)與科研工作。E-mail：yhw0411@163.com。

河北省科技廳科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展計(jì)劃，編號(hào)：10215687；石家莊學(xué)院校級(jí)科研平臺(tái)資助項(xiàng)目，編號(hào)：XJPT008。